專利名稱：電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法。詳言之，本發(fā)明關(guān)于在電池充電時(shí)將智慧卡用于電池管理的電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法。
背景技術(shù)：
電動車輛也稱為電力驅(qū)動車輛,是使用一個(gè)以上的電動馬達(dá)做為驅(qū)動系統(tǒng)的移動車輛。有別于通過燃燒汽油所得的能量 來移動的石油運(yùn)輸工具，電動車輛使用電力做為推力。不產(chǎn)生廢氣，噪音也較小。過去數(shù)十年中，對石油運(yùn)輸工具的環(huán)境沖擊的關(guān)心導(dǎo)致電動運(yùn)輸工具重新受矚目。電動車輛的電力可產(chǎn)生自許多能源，包含化石燃料、核能、和諸如潮汐能、太陽能、風(fēng)力或其任何組合的再生能源。在過去，電動車輛因其電力系統(tǒng)而消耗巨大電力。電力只能經(jīng)由高架電線傳到車子。此基本建設(shè)令電動車輛不能普及。只有一些公共運(yùn)輸工具使用。公共運(yùn)輸工具的路線受到線路配置的嚴(yán)格限制。隨著電動車輛電力系統(tǒng)的發(fā)展，特別是在電池，電動車輛變成明日的星，愈來愈多能源貢獻(xiàn)于此領(lǐng)域。人們習(xí)慣于其現(xiàn)有的人生經(jīng)驗(yàn)。因此，電動車輛電池的充電系統(tǒng)應(yīng)與加油站系統(tǒng)一樣方便。當(dāng)電動車電池沒電時(shí)，可將車子開到附近充電站，令電池充電或更換充飽之。電池最好可在電價(jià)最低的離峰時(shí)段充電。有了用于車子的電池的管理裝置，人們總能知道電池狀態(tài)，技工可追蹤電池以維修。由于電池昂貴，故若電池被偷時(shí)能輕易找回，則對車主有很大的幫助。然而，上述需求需要整合的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。美國專利7，679，366公開電動車輛充電系統(tǒng)的儲存電池的充電方法。請參照圖I。電力來自變電所。‘ 366專利包含判定電池充電所需的時(shí)間長度、判定充電完成的所需時(shí)間、將電池充電所需的時(shí)間長度傳輸?shù)诫姀S、在負(fù)載需求低于尖峰需求的期間中從變電所將電池充電并在所需時(shí)間前結(jié)束。‘366專利用于混合電動車輛，而非純電動車輛。此方法只聚焦于電池充電一天的最佳方式，使得低電力需求的時(shí)間可完全應(yīng)用，充電成本可最小。然而，未提出電池管理的解決之道。另一現(xiàn)有技術(shù)公開于美國專利7，795，841。請參照圖2?！?41專利提供可在方便時(shí)間開始或停止將車輛電池充電的充電系統(tǒng)和方法?？蓴y式裝置和車輛單元可互相通訊。根據(jù)可攜式裝置和車輛單元之間的通訊結(jié)果，判定使用者離開車輛。當(dāng)使用者離開車輛時(shí)，充電E⑶開始電池充電。假設(shè)使用者已停止使用車輛且一段時(shí)間不用車輛，則可開始電池充電。當(dāng)判定使用者接近車輛時(shí)，假設(shè)車輛恢復(fù)使用，此時(shí)系統(tǒng)指示電池充電停止。系統(tǒng)令車輛準(zhǔn)備使用?！?41專利也用于混合電動車輛。使用可攜式裝置來控制充電過程。然而，可攜式裝置不能通知使用者充電或電池狀態(tài)。不能設(shè)定充電時(shí)程以利用電源離峰時(shí)間來節(jié)省成本。無一現(xiàn)有技術(shù)能提供將智慧卡用于電池管理來充電電動車輛的整合系統(tǒng)和方法，防止電池被偷，或節(jié)省使用者充電費(fèi)用。因此，仍需要具有以上特性的電動車輛的整合系統(tǒng)和充電方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。依照本發(fā)明的觀點(diǎn)，電動車輛的充電系統(tǒng)，包括智慧卡，具有使用者身份(UID)以識別電動車輛使用者；第一充電式電池，具有第一電池資訊，安裝于電動車輛時(shí)儲存有nD，供電給電動車輛；第二充電式電池，具有第二電池資訊，以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池時(shí)儲存有nD ;充電站，包括控制模塊，確認(rèn)第一充電式電池儲存有nD，然后容許以第二充電式電池更換第一充電式電池；更新單元，以第二充電式電池更換第一 充電式電池時(shí)，將nD寫入第二充電式電池；充電組，將第一和第二充電式電池充電。第一和第二充電式電池最好各有獨(dú)特且不能改的電池序號。第一和第二電池資訊最好各包括充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。充電系統(tǒng)最好進(jìn)一步包含傳輸器，經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN將充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和UID傳到遠(yuǎn)端電腦。遠(yuǎn)端電腦最好儲存有電動車輛的nD、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。充電系統(tǒng)最好進(jìn)一步包含帳單單元，以第二充電式電池更換第一充電式電池時(shí)開帳單給使用者。充電系統(tǒng)最好進(jìn)一步包含通知單元，經(jīng)由即時(shí)傳訊服務(wù)、簡訊(SMS)或電郵通知使用者電池資訊更新。依照本發(fā)明的觀點(diǎn)，具有第一充電式電池的電動車輛中，電動車輛的充電方法包括下列步驟將使用者身份(WD)存入智慧卡以識別電動車輛使用者；判定第一充電式電池是否儲存有nD ；以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池；以第二充電式電池更換第一充電式電池時(shí)，將UID寫入第二充電式電池。第一和第二充電式電池最好各有獨(dú)特且不能改的電池序號。第一和第二充電式電池最好各有電池資訊，包括充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。 充電方法最好進(jìn)一步包含經(jīng)由即時(shí)傳訊服務(wù)、簡訊(SMS)或電郵通知使用者電池資訊更新的步驟。充電方法最好進(jìn)一步包含經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN將充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和UID傳到遠(yuǎn)端電腦的步驟。遠(yuǎn)端電腦最好儲存有電動車輛的nD、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。充電方法最好進(jìn)一步包含以第二充電式電池更換第一充電式電池時(shí)開帳單給使用者的步驟。


圖I呈現(xiàn)現(xiàn)有充電系統(tǒng)；圖2呈現(xiàn)另一現(xiàn)有充電系統(tǒng)；圖3呈現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例；圖4說明實(shí)施例的充電站的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；圖5說明實(shí)施例的充電站的另一詳細(xì)結(jié)構(gòu)；圖6說明實(shí)施例的充電站的又一詳細(xì)結(jié)構(gòu)；
圖7是依據(jù)本發(fā)明的充電方法的流程圖。附圖標(biāo)記說明100-充電系統(tǒng)；200-電動車輛；202_第一充電式電池；204_第二充電式電池；300-智慧卡；400-充電站；404_控制模塊；406-更新單元；408_充電組；410_顯示單元；412-傳輸器；414_通知單元；416-帳單單元；450-遠(yuǎn)端電腦；S101-S106-步驟。
具體實(shí)施例方式參照以下實(shí)施例來詳述本發(fā)明。請參照圖3至圖7。圖3至圖6呈現(xiàn)電動車輛200的充電系統(tǒng)100和充電系統(tǒng)100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖7是顯示充電系統(tǒng)100如何運(yùn)作的流程圖。請先見圖3。充電系統(tǒng)100由第一充電式電池202、第二充電式電池204、智慧卡300、充電站400組成。智慧卡300有使用者身份(UID)以識別電動車輛200的使用者。智慧卡300只能用于電動車輛200，因此，若使用者買了新的電動車輛，則智慧卡300不能用于新的電動車輛，需要新的智慧卡。第一充電式電池202含有第一電池資訊,安裝于電動車輛200以供電給電動車輛200時(shí)，儲存有MD。第二充電式電池204有第二電池資訊。當(dāng)?shù)谝怀潆娛诫姵?02沒電時(shí)，用來更換第一充電式電池202(圖3的實(shí)線箭號)。依據(jù)發(fā)明精神，以充飽的第二充電式電池204交換沒電的第一充電式電池202。第一電池資訊和第二電池資訊各包括第一充電式電池202或第二充電式電池204的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。依據(jù)本發(fā)明的精神，可應(yīng)用任何種類的智慧卡。實(shí)施例中，智慧卡300遵循IS07810，有數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕鼒鐾ㄓ?NFC)功能。只有當(dāng)智慧卡的UID匹配電動車輛200時(shí)，電池才能交換。因此，若某人未擁有智慧卡300或電動車輛200而將電動車輛200或第一充電式電池202帶去充電，則充電站400會拒絕電池交換并通知原主。為詳細(xì)說明充電站400，請進(jìn)一步參照圖4。充電站400包括控制模塊404、更新單元406、充電組408?？刂颇K404確認(rèn)第一充電式電池202儲存有WD，然后容許以第二充電式電池204更換第一充電式電池202。當(dāng)智慧卡300接近控制模塊4045_10cm時(shí)，進(jìn)行確認(rèn)過程(圖3的虛線箭號)。以第二充電式電池204更換第一充電式電池202時(shí)，更新單元406將MD寫入第二充電式電池204。如同控制模塊404，更新單元406位于充電站400，智慧卡300可接近達(dá)5-10cm以完成寫入過程。充電組408用來充電第一和第二充電式電池202和204。此實(shí)施例中，第二充電式電池204在電池交換前充電。當(dāng)然，在第一充電式電池202從電動車輛200拆下后，充電組408再將第一充電式電池202充電。通過電池交換，第一和第二充電式電池202和204可隨時(shí)充電。因此，第一和第二充電式電池202和204通常在電價(jià)最低的離峰期間充電，因而可降低充電成本。充電站400的外有顯示單元410。它顯示第一電池資訊和第二電池資訊。若充電過程有錯，則可清楚 顯示錯誤資訊以核對。請參照圖5。依據(jù)本發(fā)明的精神，充電系統(tǒng)100進(jìn)一步包括傳輸器412。當(dāng)充電組408接到充電式電池時(shí)，傳輸器412從充電式電池取出電池資訊，經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN將第一和第二充電式電池202和204的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和UID傳到遠(yuǎn)端電腦450。管理工作可在充電站400的外做。傳輸方法可為有線或無線通訊。遠(yuǎn)端電腦450也儲存有電動車輛200的WD、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。此外，充電系統(tǒng)100進(jìn)一步包括通知單元414?？山?jīng)由即時(shí)傳訊服務(wù)、簡訊(SMS)或電郵通知使用者電池資訊更新。即時(shí)傳訊服務(wù)包含skype、facebook、msn等等。SMS由行動通訊傳送。電郵經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN傳送。通知單元414接到遠(yuǎn)端電腦450，可在充電站400之內(nèi)或之外。充電系統(tǒng)100也可具有帳單單元416，以第二充電式電池204更換第一充電式電池202時(shí)開帳單給使用者。所有費(fèi)用可加總給使用者。本發(fā)明中，費(fèi)用可由信用卡支付，或從當(dāng)做預(yù)付卡的智慧卡扣除。此外，第一充電式電池202和第二充電式電池204各有獨(dú)特且不能改的電池序號。因此，即使充電式電池的UID在電池交換時(shí)每次都改變，充電式電池仍可由電池序號來追蹤。由此方式，充電式電池被偷也能輕易找回。再者，若充電式電池被偷，則被偷充電式電池的不變電池序號會列在遠(yuǎn)端電腦450的“黑名單”。由此方式，由于被偷的充電式電池必須在可存取遠(yuǎn)端電腦450的“黑名單”的充電站400充電，故被偷的充電式電池可輕易找回。請見圖7。以下說明由充電系統(tǒng)100將電動車輛200充電的方法。首先，智慧卡300儲存有WD以識別電動車輛200的使用者(步驟S101)。然后，判定第一充電式電池是否儲存有WD (步驟S102)。若第一充電式電池202未儲存有WD，則拒絕電池交換要求并通知原主(步驟S103)。若確認(rèn)第一充電式電池202儲存有MD，則接受電池交換要求，以第二充電式電池204更換沒電的第一充電式電池202 (步驟S104)。隨后，以第二充電式電池204更換第一充電式電池202時(shí)，UID寫入第二充電式電池204 (步驟S105)。最后，第一充電式電池202充電(步驟S106)。依據(jù)本發(fā)明的精神，此方法可進(jìn)一步包含以下步驟I.充電式電池202和204的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和UID經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN傳到遠(yuǎn)端電腦450。此步驟可在步驟S106的后進(jìn)行。2.顯示第一使用者資訊、第一電池資訊、第二電池資訊。此步驟可在步驟S102后的任何步驟之間進(jìn)行。3.在以第二充電式電池更換第一充電式電池后開帳單給使用者。此步驟可在步驟S104和步驟S106之間進(jìn)行。4.經(jīng)由即時(shí)傳訊服務(wù)、簡訊(SMS)或電郵通知使用者電池資訊更新。此步驟可在步驟S104和步驟S106之間進(jìn)行。以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的， 而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛的充電系統(tǒng),其特征在于,包括 一智慧卡，具有使用者身份以識別電動車輛使用者； 一第一充電式電池，具有第一電池資訊，安裝于電動車輛時(shí)儲存有使用者身份，供電給電動車輛； 一第二充電式電池，具有第二電池資訊，以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池時(shí)儲存有使用者身份 '及 一充電站，包括 一控制模塊，確認(rèn)第一充電式電池儲存有使用者身份，然后容許以第二充電式電池更換第一充電式電池； 一更新單元，以第二充電式電池更換第一充電式電池時(shí)，將使用者身份寫入第二充電式電池 '及 一充電組，將第一和第二充電式電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一和第二充電式電池各有獨(dú)特且不能改的電池序號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一和第二電池資訊各包括充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括傳輸器，經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)或無線廣域網(wǎng)絡(luò)將充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和使用者身份傳到遠(yuǎn)端電腦。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的遠(yuǎn)端電腦儲存有電動車輛的使用者身份、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括帳單單元，以第二充電式電池更換第一充電式電池時(shí)開帳單給使用者。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括通知單元，經(jīng)由即時(shí)傳訊服務(wù)、簡訊或電郵通知使用者電池資訊更新。
8.—種電動車輛的充電方法,其特征在于,用于具有第一充電式電池的電動車輛,包括下列步驟 將使用者身份存入智慧卡以識別電動車輛使用者；。
判定第一充電式電池是否儲存有使用者身份； 以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池；及 以第二充電式電池更換第一充電式電池時(shí)，將使用者身份寫入第二充電式電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電動車輛的充電方法,其特征在于,所述的第一和第二充電式電池各有獨(dú)特且不能改的電池序號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的電動車輛的充電方法,其特征在于,所述的第一和第二充電式電池各有電池資訊,包括充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的電動車輛的充電方法，其特征在于，進(jìn)一步包括經(jīng)由即時(shí)傳訊服務(wù)、簡訊或電郵通知使用者電池資訊更新的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的電動車輛的充電方法，其特征在于，進(jìn)一步包括經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)或無線廣域網(wǎng)絡(luò)將充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和使用者身份傳到遠(yuǎn)端電腦的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的電動車輛的充電方法，其特征在于，所述的遠(yuǎn)端電腦儲存有電動車輛的使用者身份、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的電動車輛的充電方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以第二充電式電池更換第一充電式電池時(shí)開帳單給使用者的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法，系統(tǒng)包括一智慧卡，具有使用者身份以識別電動車輛使用者；一第一充電式電池，具有第一電池資訊，安裝于電動車輛時(shí)儲存有UID，供電給電動車輛；一第二充電式電池，具有第二電池資訊，以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池時(shí)儲存有UID；及一充電站，包括一控制模塊，確認(rèn)第一充電式電池儲存有UID，然后容許以第二充電式電池更換第一充電式電池；一更新單元，以第二充電式電池更換第一充電式電池時(shí)，將UID寫入第二充電式電池；及一充電組，將第一和第二充電式電池充電。相較于電動車輛的現(xiàn)有充電系統(tǒng)，本發(fā)明可對使用者節(jié)省更多成本，提供安全機(jī)制給電池或電動車輛。
文檔編號H01M10/44GK102738848SQ20111026605
公開日2012年10月17日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者宋子文, 胡慶宗 申請人:高達(dá)能源科技股份有限公司